Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Verônica Maria Lima
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5298
Resumo: In this work, we analyse different architectures of analog-to-digital converters (ADC) and propose an architecture based on sampling by crossing levels and adaptive quantization step, aiming at reducing the energy required to convert and process specific signals. The proposed architecture has parameters which can be dynamically configured by the user, as to adapt the conversion process to the signal being sampled and to the requirements of power consumption of the target application. The architecture was modeled and simulated using Matlab, and used to convert several test signals, of which an ECG signal. The use of the proposed architecture resulted in SNR improvements of up to 10dB if compared against uniform (periodic) sampling. The digital logic was implemented in FPGA from a SystemVerilog description functionally compatible with the Matlab model, and the analog part was implemented with discrete components.
id UFPB_9f9045e501ee4c795b752b55da22b4c8
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:tede/5298
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativoNon-uniform sampling adaptive quantization step A/D converterConversor analógico-digitalAmostragem não uniformeCruzamento de nívelAdaptação do passo de quantizaçãoAnalog-to-Digital ConverterLevel crossing sampling (Non-uniform)Adaptation step quantizationENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAIn this work, we analyse different architectures of analog-to-digital converters (ADC) and propose an architecture based on sampling by crossing levels and adaptive quantization step, aiming at reducing the energy required to convert and process specific signals. The proposed architecture has parameters which can be dynamically configured by the user, as to adapt the conversion process to the signal being sampled and to the requirements of power consumption of the target application. The architecture was modeled and simulated using Matlab, and used to convert several test signals, of which an ECG signal. The use of the proposed architecture resulted in SNR improvements of up to 10dB if compared against uniform (periodic) sampling. The digital logic was implemented in FPGA from a SystemVerilog description functionally compatible with the Matlab model, and the analog part was implemented with discrete components.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho, faz-se uma análise de diferentes arquiteturas de conversores analógico-digitais, e propõe-se uma arquitetura de conversor analógico-digital baseado em amostragem por cruzamento de níveis (não-uniforme) com adaptação do passo de quantização, com o objetivo de reduzir o consumo de energia requerido pela conversão analógica-digital e processamento de sinais com características específicas. A arquitetura proposta possui parâmetros que podem ser configurados dinamicamente pelo usuário, a fim de que o processo de conversão se adeque às características do sinal a ser amostrado e aos requerimentos de consumo de energia da aplicação. A arquitetura foi modelada e simulada em MatLab, tendo sido utilizada na conversão de diversos sinais de teste, dentre os quais um sinal típico de eletrocardiograma. Verificou-se que a amostragem não-uniforme com adaptação do passo de quantização proposta resultou em um aumento da relação sinal-ruído do sinal amostrado de até 10dB quando comparado com a amostragem uniforme. A implementação da parte digital foi feita em FPGA a partir de uma descrição em SystemVerilog funcionalmente compatível com o modelo em Matlab, e a parte analógica foi implementada com componentes discretos.Universidade Federal da Paraí­baBREngenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFPBSouza, Antonio Augusto Lisboa dehttp://lattes.cnpq.br/2506548050366736Catunda, Sebastian Yuri Cavalcantihttp://lattes.cnpq.br/0873496251879638Silva, Verônica Maria Lima2015-05-08T14:57:18Z2018-07-21T00:02:48Z2014-09-092018-07-21T00:02:48Z2014-02-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Verônica Maria Lima.Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo. 2014. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2014.https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5298porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2018-09-05T23:10:49Zoai:repositorio.ufpb.br:tede/5298Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2018-09-05T23:10:49Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
Non-uniform sampling adaptive quantization step A/D converter
title Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
spellingShingle Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
Silva, Verônica Maria Lima
Conversor analógico-digital
Amostragem não uniforme
Cruzamento de nível
Adaptação do passo de quantização
Analog-to-Digital Converter
Level crossing sampling (Non-uniform)
Adaptation step quantization
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
title_full Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
title_fullStr Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
title_full_unstemmed Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
title_sort Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo
author Silva, Verônica Maria Lima
author_facet Silva, Verônica Maria Lima
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Souza, Antonio Augusto Lisboa de
http://lattes.cnpq.br/2506548050366736
Catunda, Sebastian Yuri Cavalcanti
http://lattes.cnpq.br/0873496251879638
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Verônica Maria Lima
dc.subject.por.fl_str_mv Conversor analógico-digital
Amostragem não uniforme
Cruzamento de nível
Adaptação do passo de quantização
Analog-to-Digital Converter
Level crossing sampling (Non-uniform)
Adaptation step quantization
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic Conversor analógico-digital
Amostragem não uniforme
Cruzamento de nível
Adaptação do passo de quantização
Analog-to-Digital Converter
Level crossing sampling (Non-uniform)
Adaptation step quantization
ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description In this work, we analyse different architectures of analog-to-digital converters (ADC) and propose an architecture based on sampling by crossing levels and adaptive quantization step, aiming at reducing the energy required to convert and process specific signals. The proposed architecture has parameters which can be dynamically configured by the user, as to adapt the conversion process to the signal being sampled and to the requirements of power consumption of the target application. The architecture was modeled and simulated using Matlab, and used to convert several test signals, of which an ECG signal. The use of the proposed architecture resulted in SNR improvements of up to 10dB if compared against uniform (periodic) sampling. The digital logic was implemented in FPGA from a SystemVerilog description functionally compatible with the Matlab model, and the analog part was implemented with discrete components.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-09-09
2014-02-21
2015-05-08T14:57:18Z
2018-07-21T00:02:48Z
2018-07-21T00:02:48Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SILVA, Verônica Maria Lima.Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo. 2014. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2014.
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5298
identifier_str_mv SILVA, Verônica Maria Lima.Conversor A/D com amostragem não-uniforme e passo de quantização adaptativo. 2014. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2014.
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5298
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
BR
Engenharia Elétrica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
BR
Engenharia Elétrica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br
_version_ 1801842887600635904